CN112317056A - 一种铸辊压机辊套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铸辊压机辊套及其制备方法，所述铸辊压机辊套包括：辊套本体和多个耐磨棒，多个所述耐磨棒以垂直于所述辊套本体外表面的方向间隔插入固定在所述辊套本体内，且部分伸出所述辊套本体；所述辊套本体的外表面位于所述耐磨棒的伸出部分的间隙内堆焊有耐磨焊丝。本发明所制备的铸辊压机辊套的耐磨性强，使用寿命长；其通过陶瓷棒垂直于辊套本体的方式布置，能够有效防止后期使用中陶瓷棒脱落的情况；通过在陶瓷棒的间隙堆焊高铬铁耐磨焊丝，与耐磨性和抗冲击性能均较高的陶瓷棒同步磨损，提高辊套本体的使用寿命，且可以防止带间隙的陶瓷棒在使用过程中晃动或碎断。

Description

一种铸辊压机辊套及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金铸造技术领域，特别是涉及一种铸辊压机辊套及其制备方法。
背景技术
铸辊压机辊套作为常用的耐磨设备，在电力、水泥、化工及钢铁等行业中普遍使用。铸辊压机辊套工作在压力大、强度高、摩擦力大的环境中，因此，提高辊套的硬度、强度和耐磨性是提高其使用寿命的关键。
现有技术中大都从辊套的原料出发改善上述性能。也有通过在辊套的外表面加装耐磨棒提高辊套的耐磨性和使用寿命的。
但现有加装耐磨棒的辊套仍存在如下问题：1、耐磨棒在辊套表面的固定不牢固，在使用过程中容易脱落；2、各个相邻的耐磨棒之间存有间隙，在辊套工作过程中，耐磨棒受到摩擦和挤压的作用，容易产生松动而加剧辊套外表面脱落的风险，降低耐磨效果，从而降低辊套的使用寿命。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种铸辊压机辊套及其制备方法，能够解决现有辊套存在的上述缺点。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种铸辊压机辊套，包括：辊套本体和多个耐磨棒，多个所述耐磨棒以垂直于所述辊套本体外表面的方向间隔插入固定在所述辊套本体内，且部分伸出所述辊套本体；所述辊套本体的外表面位于所述耐磨棒的伸出部分的间隙内堆焊有耐磨焊丝。
在本发明一个较佳实施例中，所述耐磨棒以交叉排列的方式固定在所述辊套本体上。
在本发明一个较佳实施例中，所述耐磨棒伸出所述辊套本体部分的长度为10～15mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述耐磨棒为陶瓷棒。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种铸辊压机辊套的制备方法，包括如下步骤：
（1）模具造型设计：所述模具包括成型模具、浇铸系统和浇冒口系统；其中，所述成型模具包括主模腔、外圆泥芯和内圆泥芯；所述外圆泥芯内置在所述主模腔的内壁面上，所述内圆泥芯内置在所述外圆泥芯的中心，所述浇铸系统安装在所述主模腔内；所述浇冒口系统位于所述外圆泥芯的上表面；所述外圆泥芯上插入固定有所述耐磨棒；
（2）合金熔炼及浇铸：将高合金钢预热后熔融，将熔融所得的钢水从步骤（1）中的浇铸系统浇注到成型模具内，浇注完成后冷却至固化，开模，去除浇铸系统和浇冒系统，得到辊套本体毛坯；
（3）热处理：将步骤（2）中得到的带有耐磨棒的辊套本体毛坯放入到加热炉内进行热处理；
（4）堆焊：在完成热处理的辊套本体毛坯的耐磨棒的间隙内堆焊耐磨焊丝，得到所述铸辊压机辊套。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述外圆泥芯的材质为树脂砂，由6～10片泥芯拼成圆；所述内圆泥芯的外表面自下向上均匀排布有冷铁。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述浇铸系统包括直浇道、中部横浇道和底部横浇道；其中，所述直浇道贯穿所述内圆泥芯的中部，所述中部横浇道和底部横浇道分别位于所述内圆泥芯的上部和底部，且与所述直浇道连通；所述底部横浇道的末端向上弯折，并位于所述外圆泥芯和内圆泥芯之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述浇冒口系统包括四个以上的冒口，所述冒口的底面位于所述外圆泥芯的顶部。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，浇注完成后，在所述浇冒口系统的冒口中添加保温发热剂。
在本发明一个较佳实施例中，所述铸辊压机辊套与辊轴装配的过盈量为1.5～2mm。
本发明的有益效果是：本发明一种铸辊压机辊套及其制备方法，所制备的铸辊压机辊套的耐磨性强，使用寿命长；其通过陶瓷棒垂直于辊套本体的方式布置，能够有效防止后期使用中陶瓷棒脱落的情况；通过在陶瓷棒的间隙堆焊高铬铁耐磨焊丝，与耐磨性和抗冲击性能均较高的陶瓷棒同步磨损，提高辊套本体的使用寿命，且可以防止带间隙的陶瓷棒在使用过程中晃动或碎断。
附图说明
图1是本发明的浇铸系统的一较佳实施例的正视结构示意图；
图2是本发明浇注完成后铸辊压机辊套、浇铸系统和浇冒口系统的截面结构示意图；
图3是本发明的成型模具的俯视结构示意图；
图4是本发明的外圆泥芯的任一泥芯的正视结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1.浇铸系统，2.浇冒口系统，3.主模腔，4.外圆泥芯，5.内圆泥芯，6.耐磨棒，7.冷铁，8.辊套本体，21.冒口，31.直浇道，32.中部横浇道，33.底部横浇道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1-4，本发明实施例包括：
实施例1
本发明揭示了一种铸辊压机辊套，包括：辊套本体8和多个耐磨棒6，多个所述耐磨棒6以垂直于所述辊套本体8外表面的方向间隔插入固定在所述辊套本体8内，且部分伸出所述辊套本体8；所述耐磨棒6以交叉排列的方式固定在所述辊套本体8上。具体地，所述辊套本体8采用ZGMn13Cr2合金钢，具有抗磨性好，抗冲击性能好等优点，能够有效防止后期使用中辊套大铁的剥落和开裂。所述耐磨棒采用陶瓷棒，具有抗磨性高，抗冲击性好的优点，能够有效提供铸辊压机辊套的抗磨性和抗冲击性。
所述辊套本体的外表面位于所述耐磨棒的伸出部分的间隙内堆焊有耐磨焊丝，所述耐磨焊丝为高铬铸铁耐磨焊丝，抗磨性能比ZGMn13Cr2合金钢好，可有效延长辊套本体的使用寿命；其能够填充耐磨棒的间隙，一方面与耐磨棒共步磨损，提升辊套本体的耐磨性能；另一方面防止带间隙的耐磨棒在工作过程中出现晃动或碎断等，影响使用性能。具体地，所述耐磨棒伸出所述辊套本体部分的长度为15mm，该伸出长度的设计，一方面能够防止堆焊层太厚，厚的堆焊层在受强冲击后的剥落风险较高，另一方面，防止堆焊层过薄，长期使用后抗磨效果不佳。
上述铸辊压机辊套的制备方法，包括如下步骤：
（1）模具造型设计：所述模具包括成型模具、浇铸系统1和浇冒口系统2；其中，所述成型模具包括主模腔3、外圆泥芯4和内圆泥芯5。
具体地，所述外圆泥芯4内置在所述主模腔3的内壁面上，外圆泥芯4采用8片树脂砂材质的泥芯拼接成圆，该泥芯数量的设计，一方面方式泥芯数量过少，泥芯弧度过大导致外圆泥芯变形，另一方面防止泥芯数量过多，泥芯弧度过小导致外圆泥芯拼接成圆困难。
耐磨棒6采用交叉排列的方式以垂直于外圆泥芯圆周面的方向固定在外圆泥芯上，且在外圆泥芯的外侧凹进15mm，以保证成型后的铸辊压机辊套上的陶瓷棒向外凸出15mm。
所述内缘泥芯5呈圆柱状内置在所述外圆泥芯的中心，其外表面自下向上粘附4层均匀排布的冷铁7，每一侧上冷铁的数量相同，每块冷铁的大小为100×200×150mm。通过多块均匀分布的冷铁的设计，能够加快浇注后的铸辊压机辊套冷却速度和冷却均匀性，提高成型质量。
所述浇铸系统1安装在所述主模腔3内。具体地，所述浇铸系统3包括直浇道31、中部横浇道32和底部横浇道33；其中，所述直浇道31贯穿所述内圆泥芯5的中部，所述中部横浇道32和底部横浇道33分别位于所述内圆泥芯5的上部和底部，且与所述直浇道31连通；所述底部横浇道33的末端向上弯折，并位于所述外圆泥芯4和内圆泥芯5之间。
所述浇冒口系统2包括四个以上的冒口21，所述冒口21的底面位于所述外圆泥芯4的顶部。
（2）合金熔炼及浇铸：将高合金钢预热后熔融，将熔融所得的钢水从步骤（1）中的浇铸系统浇铸到成型模具内，浇铸完成后冷却至固化，开模，去除浇铸系统和浇冒系统，得到辊套本体毛坯；
所述高合金钢包括如下质量份组分：
C 1.0～1.3%，Si 0.5～0.8%，Mn 11～20%，Cr 1.5～2.5%，Ni 1.0～2.0%，Mo 1.0～2.0%，Re 0.5%，其余为铁；
（3）热处理：将步骤（2）中得到的带有耐磨棒的辊套本体毛坯放入到加热炉内进行热处理；
热处理的方法为：将辊套本体毛坯装入加热炉后，先以100℃/h的速率从室温升温至680℃，保温3h，然后以150℃/h的升温速度升至1100℃，保温8h，最后，以迅速转移至冷却水池内，冷却至常温，完成热处理。
（4）堆焊：在完成热处理的辊套本体毛坯的耐磨棒的间隙内堆焊高铬铸铁耐磨焊丝，进一步提升辊套的耐磨性能，得到所述铸辊压机辊套。
将上述方法得到的所述铸辊压机辊套与辊轴装配，其装配的过盈量达到2mm，能够有效确保后期使用过程中铸辊压机辊套不出现串套的现象。
本发明一种铸辊压机辊套及其制备方法，其特征在于，具有如下优点：
1）陶瓷棒与辊套本体通过合金钢液采用一次性铸造成型的方式结合在一起，且其陶瓷棒采用垂直于辊套本体的方式布置，能够有效防止后期使用中陶瓷棒脱落的情况；
2）在陶瓷棒的间隙堆焊高铬铁耐磨焊丝，与耐磨性和抗冲击性能均较高的陶瓷棒同步磨损，提高辊套本体的使用寿命，且可以防止带间隙的陶瓷棒在使用过程中晃动或碎断。
上述部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规试验方法获知。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铸辊压机辊套，包括：辊套本体和多个耐磨棒，其特征在于，多个所述耐磨棒以垂直于所述辊套本体外表面的方向间隔插入固定在所述辊套本体内，且部分伸出所述辊套本体；所述辊套本体的外表面位于所述耐磨棒的伸出部分的间隙内堆焊有耐磨焊丝。
2.根据权利要求1所述的一种铸辊压机辊套，其特征在于，所述耐磨棒以交叉排列的方式固定在所述辊套本体上。
3.根据权利要求2所述的一种铸辊压机辊套，其特征在于，所述耐磨棒伸出所述辊套本体部分的长度为10～15mm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种铸辊压机辊套，其特征在于，所述耐磨棒为陶瓷棒。
5.根据权利要求1所述的铸辊压机辊套的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）模具造型设计：所述模具包括成型模具、浇铸系统和浇冒口系统；其中，所述成型模具包括主模腔、外圆泥芯和内圆泥芯；所述外圆泥芯内置在所述主模腔的内壁面上，所述内圆泥芯内置在所述外圆泥芯的中心，所述浇铸系统安装在所述主模腔内；所述浇冒口系统位于所述外圆泥芯的上表面；所述外圆泥芯上插入固定有所述耐磨棒；
（2）合金熔炼及浇铸：将高合金钢预热后熔融，将熔融所得的钢水从步骤（1）中的浇铸系统浇注到成型模具内，浇注完成后冷却至固化，开模，去除浇铸系统和浇冒系统，得到辊套本体毛坯；
（3）热处理：将步骤（2）中得到的带有耐磨棒的辊套本体毛坯放入到加热炉内进行热处理；
（4）堆焊：在完成热处理的辊套本体毛坯的耐磨棒的间隙内堆焊耐磨焊丝，得到所述铸辊压机辊套。
6.根据权利要求5所述的铸辊压机辊套的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述外圆泥芯的材质为树脂砂，由6～10片泥芯拼成圆；所述内圆泥芯的外表面自下向上均匀排布有冷铁。
7.根据权利要求5所述的铸辊压机辊套的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述浇铸系统包括直浇道、中部横浇道和底部横浇道；其中，所述直浇道贯穿所述内圆泥芯的中部，所述中部横浇道和底部横浇道分别位于所述内圆泥芯的上部和底部，且与所述直浇道连通；所述底部横浇道的末端向上弯折，并位于所述外圆泥芯和内圆泥芯之间。
8.根据权利要求5所述的铸辊压机辊套的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述浇冒口系统包括四个以上的冒口，所述冒口的底面位于所述外圆泥芯的顶部。
9.根据权利要求7所述的铸辊压机辊套的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，浇注完成后，在所述浇冒口系统的冒口中添加保温发热剂。
10.根据权利要求7所述的铸辊压机辊套的制备方法，其特征在于，所述铸辊压机辊套与辊轴装配的过盈量为1.5～2mm。
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